Numerical Modelling of Transient Two-Phase Flows in a Fractured-Porous Medium




We investigate transient two-phase flows in a fractured-porous medium. We assume existence of two different scales of the pore space, namely high-permeability fractures and low-permeability matrix blocks between these fractures. Transport in such medium can occur under local capillary disequilibrium between fractures and matrix blocks what is due to comparable time scales of capillary imbibition of the blocks and flows through the medium. In the paper, using an analytical approach, we determine distributions of the flow parameters in asymptotic cases corresponding to early and late stages of water injection into oil-saturated reservoirs. Schematic view of the axisymmetric problem of water injection into oil-saturated fractured reservoir. Typical distributions of water saturation in fractures, sf, and, matrix blocks, sm, are shown

Porous medium, fractured reservoir, immiscible displacement, dual-porosity, effective single-porosity, transient flows


Volume 20, issue 3, 2019 year


Численное моделирование переходных режимов двухфазной фильтрации в трещиновато-пористой среде

Исследуются переходные режимы двухфазной фильтрации в трещиновато-пористой среде. Предполагается, что поровое пространство среды имеет различные масштабы – высокопроницаемые трещины и расположенные между ними низкопроницаемые блоки. Фильтрация в подобных средах может происходить в отсутствии локального капиллярного равновесия между трещинами и блоками, что обуславливается сопоставимыми характерными временами капиллярной пропитки блоков и течения по среде. В работе аналитическими методами определены распределения параметров в асимптотических случаях, соответствующих начальным и поздним стадиям закачки воды в трещиновато-пористую среду, насыщенную нефтью. Методом численного моделирования исследованы переходные режимы фильтрации между отмеченными асимптотическими распределениями.

трещиновато-пористая среда, фильтрация, двойная пористость, численное моделирование


Volume 20, issue 3, 2019 year



1. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах // ПММ. 1960. Т. 24. Вып. 5. С. 852–864. 

2. Buckley S.E., Leverett M.C. Mechanism of fluid displacement in sands // Trans. AIME. 1942. V. 146. P. 107–116. 

3. Баренблат Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 211 с. 

4. Афанасьев А. А. Осредненная асимптотическая модель двухфазной фильтрации в трещиновато-пористых средах // Изв. РАН МЖГ. 2019. №5. С. 83–92
5. Kazemi, H., Merill, L.S., Porterfield, K.L., Zeman, P.R., 1976. Numerical simulation of water-oil flow in naturally fractured reservoirs. SPE J. 16(6), 317–326. 

6. Brooks A.N., Corey A.T. Hydraulic properties of porous media. Hydrology Papers 3. Colo-rado State University, 1964. 

7. Afanasyev A. Reservoir simulation with MUFITS code: Extension for double porosity res-ervoirs and flows in horizontal wells // Energy Proc. 2017. V. 125. P. 596–603.